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(15分)如圖所示的坐標系中，第一象限內存在與x軸成300角斜向下的勻強電場，電場強度E=400N/C；第四象限內存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場，x軸方向的寬度OA=20cm，軸負方向無限大，磁感應強度B=1×10-4T．現有一比荷為=2×1011C/kg的正離子(不計重力)，以某一速度v0從O點射入磁場，α=600，離子通過磁場后剛好從A點射出，之后進入電場．

(1)求離子進入磁場B的速度v0的大小；
(2)離子進入電場后，經多少時間再次到達x軸上；
(3)若離子進入磁場B后，某時刻再加一個同方向的勻強磁場使離子做完整的圓周運動，求所加磁場磁感應強度的最小值．
（1）4×106 m/s  （2） （3）

試題分析：(1)如圖所示，由幾何關系得離子在磁場中時的軌道半徑r1=0.2m
離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力
解得：v0=4×106 m/s

(2)離子進入磁場后，設經過實踐t再次到達x軸上，離子沿垂直電場方向做速度為v0的勻速直線運動，位移為l1，則l1=v0t
離子沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為a，位移為l2
Eq=ma

由幾何關系可知：
代入數據解得：
（3）由知，B越小，r越大，設粒子在磁場中最大半徑為R
由幾何關系得：
由牛頓運動定律得： 得：
則外加磁場
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖所示，圓心為原點、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個區(qū)域，即圓內區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內有方向垂直于xOy平面的勻強磁場B1。平行于x軸的熒光屏垂直于xOy平面，放置在坐標y＝-2．2R的位置。一束質量為m、電荷量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標為（-R，0）的A點沿x正方向射入區(qū)域Ⅰ，當區(qū)域Ⅱ內無磁場時，粒子全部打在熒光屏上坐標為（0，-2．2R）的M點，且此時，若將熒光屏沿y軸負方向平移，粒子打在熒光屏上的位置不變。若在區(qū)域Ⅱ內加上方向垂直于xOy平面的勻強磁場B2，上述粒子仍從A點沿x軸正方向射入區(qū)域Ⅰ，則粒子全部打在熒光屏上坐標為（0.4R，-2．2R）的 N點。求：

（1）打在M點和N點的粒子運動速度v1、v2的大小。
（2）在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應強度B1、B2的大小和方向。
（3）若將區(qū)域Ⅱ中的磁場撤去，換成平行于x軸的勻強電場，仍從A點沿x軸正方向射入區(qū)域Ⅰ的粒子恰好也打在熒光屏上的N點，則電場的場強為多大？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(12分)如圖所示。在xOy平面直角坐標系內，y軸右側有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=0．05T，虛線AC平行y軸，與y相距d=m，在x軸下方虛線與y軸所夾的區(qū)域存在如圖所示的有界勻強電場，場強大小E=1V/m，方向與y軸成45o角，比荷=102C/kg的帶正電的粒子，從A(m，0)點靜止釋放．粒子所受重力不計．求：

（1）粒子從釋放到離開磁場所用時間．
（2）粒子再次到達虛線AC時的縱坐標．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，在xOy平面直角坐標系的第一象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，OA與y軸所夾區(qū)域內有沿y軸負方向的勻強電場E1，第二象限存在水平向右的勻強電場E2，其它區(qū)域存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場．有一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場，運動一段時間后經過Q點垂直于射線OA進入磁場，經磁場垂直x軸進入偏轉電場E2，過y軸正半軸上的P點再次進入勻強電場E1，已知OP＝h，不計粒子重力，求：

(1)粒子經過Q點時的速度大�。�
(2)勻強電場電場強度E1的大�。�
(3)粒子從Q點運動到P點所用的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如下圖所示，一個帶負電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場B中．現給滑環(huán)一個水平向右的瞬時速度，使其由靜止開始運動，則滑環(huán)在桿上的運動情況可能是(       )
A．始終做勻速運動
B．開始做減速運動，最后靜止于桿上
C．先做加速運動，最后做勻速運動
D．先做減速運動，最后做勻速運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖，在區(qū)域I（0≤x≤d）和區(qū)域II（d≤x≤2d）內分別存在勻強磁場，磁感應強度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質量為m、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時刻從y軸上的P點射入區(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；此時，另一質量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點沿x軸正向射入區(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求

（1）粒子a射入區(qū)域I時速度的大�。�
（2）當a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子的y坐標之差。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示的速度選擇器中有正交的電場和磁場，有一粒子沿垂直于電場和磁場的方向飛入其中，并沿直線運動（不考慮重力作用），則此粒子
A．一定帶正電
B．一定帶負電
C．一定不帶電
D．可能帶正電或負電，也可能不帶電

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（14分）如圖所示，在x軸上方有一勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于紙面向里，大小為B，x軸下方有一勻強電場，電場強度的大小為E，方向與y軸的夾角θ為45°且斜向上方。現有一質量為m電量為q的正離子，以速度v0由y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場，該離子在磁場中運動一段時間后從x軸上的C點進入電場區(qū)域，該離子經C點時的速度方向與x軸夾角為45°。不計離子的重力，設磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大。求：

⑴C點的坐標；
⑵離子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間；
⑶離子第四次穿越x軸時速度的大小及速度方向與電場方向的夾角。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，兩平行、正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強磁場，一個電性未知的帶電粒子以初速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后向上偏轉．若帶電粒子所受重力可忽略不計，仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉，下列措施中一定不可行的是(　　)
A．僅增大帶電粒子射入時的速度
B．僅增大兩金屬板所帶的電荷量
C．僅減小粒子所帶電荷量
D．僅改變粒子的電性

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